专利名称：用于太阳能发电站的自动定日镜的制作方法
技术领域：
此发明涉及用于操作用于太阳能发电的定日镜的系统和方法。具体地，此发明涉及用于操作减少基础设施需求的定日镜的系统和方法。
背景技术：
通常，太阳能发电包括太阳能向电能的转化。这可以通过不同的技术得以实施，例如光伏(photovoltaics)或加热传送流体以产生蒸汽从而运行发电机。在某些太阳能发电系统中一个或多于一个定日镜可以被用来将太阳辐射反射到一个聚光点上以提高整体效率。典型地，每个定日镜被控制用来追踪太阳并在整个白天都保持太阳辐射被反射到聚光点。可以利用任意已知技术转化在聚光点处接收的太阳辐射。典型的转化方法包括利用太阳能产生蒸汽或其它工作流体的热转化，或利用光伏电池直接转化成电。在更大规模上，源自所汇集的太阳光的太阳能发电可以将多重定日镜区域用于太阳能收集。每个定日镜通常需要能量分配以便驱动电动机定位器以及数据通信从而便于太阳追踪控制。与为每个定日镜在大面积上铺设电缆相关的费用是相当高的且因地而异的。这些费用包括挖掘，管道，电线，电线安装，以及电线维护。由于太阳能设备为了获取更多的辐射会遍布很大的区域，所以如挖掘，管道和电线布线距离会非常长，并因此会很昂贵。由于必须因地制宜地设计每个太阳能设备，所以标准化的选址或布线设计尚未被证明可以有效地降低成本。另外，由于往往难于对整个选址(例如，横跨几十或几百英亩)的土壤条件进行使用，所以预料之外的土壤力学可能很快地破坏项目的成本和时间表。最后，由于太阳能设备被设计为要运行30年或更多年，所以基础设施维护也是重要的经济性考量。对地域分布如此之广的基础设施的维护是昂贵的，当使用标准方法埋入布线时会变得更糟。对单个大型太阳能电站(例如，发电量大约是100MW(兆瓦))而言，建造和维护此基础设施的费用将会是数百万美元。太阳能发电工业为了具有成本效益的大规模部署正在重新考虑基于定日镜的结构体系。如果基于定日镜的结构体系成为所选择的解决方案，则通过此发明每年可以从数百万美元中节省下数十万美元。鉴于上述情况，本技术领域内存在对于针对高效且具有成本效益的太阳能发电的系统和方法的需要。具体地，存在对于用于在太阳能发电中使用的改进定日镜的这种系统和方法的需要。这些和其它需要将通过下文详细介绍的本发明得以满足。
发明内容
本公开的实施例针对在基础设施显著减少的需求下运行的定日镜。作为较大太阳能发电系统的一部分，定日镜可以自动追踪太阳并保持太阳辐射恒定反射到收集装置以便转化为电力。定日镜采用局域独立太阳能电源为定日镜的定位机构和控制器提供电力。控制器接收来自传感器和/或预定时间表的太阳位置信息。另外，定日镜的控制器可以并入无线通信装置以便远程监测并直接操作定日镜。
本公开典型的实施例包括定日镜，其包含反射表面、定位机构、控制器和太阳能电源；其中反射表面用于将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，定位机构被联接至反射表面用于定位反射表面，控制器用于控制定位机构以将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，太阳能电源用于将所接收的太阳辐射的第二部分转化为被提供给定位机构和控制器的电力。太阳能电源可包括存储被转化的电力的电池存储器。典型地，太阳能电源可以包括用于将所接收的太阳辐射的第二部分转化为电力的光伏板。该光伏板可以被附连到定日镜(例如，连接到反射表面结构)或被安置在附近的任意位置。在一些值得注意的实施例中，光伏板可以被设置在反射表面后并且该反射表面包括用于将太阳辐射的第二部分穿过反射表面传送给光伏板的分色/二向色表面。在本公开的另一实施例中，控制器可以包括用于远程接收太阳位置信息的无线通信装置。该无线通信装置的使用可以是针对定日镜控制方案的关键因素。例如，该无线通信装置可以被用来远程接收来自传感器或预定时间表的太阳位置信息。在任一种情况下， 太阳位置信息都被应用于控制反射表面的适当定位。因此，在本公开的一些实施例中，控制器可以运行以控制定位机构从而应用来自传感器的太阳位置信息将所接收太阳辐射的第一部分反射到收集装置。该传感器与定日镜设置在一起。可替换地(或附加地)，该控制器可以包括用于接收来自远程就位的传感器的太阳位置信息的无线通信装置。在一些情况下，控制器可以运行以控制定位装置从而应用来自预定时间表的太阳位置信息将所接收太阳辐射的第一部分反射到收集装置。该控制器可以包括用于接收来自预定时间表的太阳位置信息的无线通信装置。以类似的方式，操作定日镜的典型方法可以包括使用反射表面将所接收太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，使用连至反射表面的定位机构定位反射表面，使用控制器控制定位机构以将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，以及使用太阳能电源将所接收的太阳辐射的第二部分转化为电力，电力被提供给定位机构和控制器。本公开的方法实施例可以被进一步修改以与此处描述的本公开的设备和系统实施例一致。另外，根据本公开实施例的定日镜设备可以包括反射装置、定位装置、控制器装置和太阳能电源装置；其中反射装置用于将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，定位装置被联接至反射表面用于定位反射表面，控制器装置用于控制定位机构以将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置，太阳能电源装置用于将所接收的太阳辐射的第二部分转化为被提供给定位机构和控制器的电力。本公开的设备实施例可以被进一步修改以与本文公开的方法实施例一致。
现在参考附图，其中类似附图标记始终代表对应部件图1图示说明了采用可以根据本公开各实施例运行的多重定日镜区域的示例太阳能发电系统；图2A为根据本公开各实施例运行的示例定日镜系统的功能方框图；图2B为根据本公开各实施例运行的示例定日镜系统的示意图；图2C图示说明了根据本公开各实施例运行的示例定日镜系统；
图3A图示说明了根据本公开各实施例运行的示例局域太阳能电源；图;3B图示说明了根据本公开各实施例的使用分色镜被集成在定日镜内的示例局域太阳能电源；以及图4为依照本公开操作定日镜的方法的流程图。
具体实施例方式1.概述根据此公开的各实施例解决并减轻了所述经济问题并且潜在地消除了所有定日镜布线和与此相关的费用。标准化的硬件设计能够进一步简化部署活动并进一步减轻因地而异的设计及随之产生的风险和费用。能量和数据分配基础设施也能够被简化并且相比于传统的被分配和被埋入的基础设施解决方案变得更加容易实现，以便更容易地进行安装和维护。根据本公开的一示例性实施例，太阳能发电系统中的每个定日镜可以配备一个或多于一个定日镜局域基础设施节点(HELINs)，其中每个节点都与一个局域电源(例如，太阳能电源)和一个无线通信数据收发器相结合。该局域电源还将包括电力存储器。该电源可以利用(从整个太阳能发电系统分离的)太阳能运行，该太阳能在日光照射期间被收集以为定位机构电动机，控制器电路，以及无线数据收发器(例如，双向通信设备)提供电力， 由此可以省去用于定位机构电动机和无线数据收发器的电力布线。该局域电力存储器能够使定日镜在无法得到日光的时候也可以运行。该无线收发器可以被用来在定日镜和中央控制站之间传递命令和其它测量记录传导(telemetry)，由此可以省去通信额外布线。该局域电源可以包括太阳能收集器，如可以或直接安装在定日镜上或安置在附近地上的光伏板。 在一些实施例中，用于局域电源的光伏板可以被直接集成在定日镜的反射表面内，例如，使用分色镜。图1图示说明了采用可以根据本公开各实施例运行的多重定日镜102区域的示例太阳能发电系统100。该俯视图显示了包含中央塔的收集装置104，该中央塔接收由周围定日镜反射到位于塔顶附近焦点的太阳辐射。示例系统100示出了 352个定日镜，然而，本领域的技术人员将明白所使用定日镜的数目可以是任意的；定日镜数目越多，则可以期待更多的基础设施节约。被反射的太阳辐射加热流经收集装置焦点的水从而驱动蒸汽涡轮发电机来生产电力。每个定日镜102都使用其自身的电源和定位器控制器自动地运行并且也可以包括下文将介绍的无线通信装置从而追踪太阳并在整个白天都保持反射太阳辐射。不同类型的定日镜节点能够利用根据本公开各实施例而被减少的基础设施。一些系统设计(如图1中所述)可以采用使用了用于所有定日镜节点的共用收集装置的定日镜节点，该共用收集装置为被定位以接收反射自所有定日镜节点的太阳辐射的单个装置。在其它系统设计中，每个定日镜节点可以包括用于接收被反射的太阳辐射的单独收集装置。 例如，单独收集装置可以包括附加到每个定日镜抛物面反射器前端的蒸汽管。在这种情况下，管道需要将蒸汽运到蒸汽涡轮发电机。(每个定日镜具有其自身的蒸汽涡轮发电机是可能的，但这可能是不合成本效益的。)在任何情况下，两种系统类型都能够受益于被消除的基础设施，以支持定日镜节点定位的控制和供电。本领域的技术人员将理解，根据本公开的自动定日镜可以被用于几乎任何需要一个或多于一个单独定日镜的太阳追踪的太阳能发电系统。2.用于太阳能电站的自动定日镜如上文所述，根据本公开各实施例的自动定日镜能够减少为了太阳能发电系统所用的常用定日镜的电缆布线而大面积挖掘土地所带来的高成本和不可预知的性质。本公开的各实施例能够利用可利用的太阳能为整个系统的某些部分提供电力，否则这将是系统上附加损耗(例如，追踪和定位)。换句话说，否则用于这些功能的电力将需要由中央接收器所发电力或其它外部供电器供给。图2A为根据本公开各实施例运行的示例定日镜系统200的功能方框图。定日镜系统200的基本功能是将所接收的太阳辐射202A从反射表面204反射到供应太阳能发电机212的收集装置206。反射表面204与定位机构208相连接，该定位机构208控制反射表面204以便当太阳在空中运动时对其进行追踪并维持太阳辐射202A的反射。在一示例中定位机构208可以包括两个独立的电动机驱动串联耦接的角定位装置，该装置关于两条大致正交的轴定位，一条用于方位角定位而另一条用于高度定位。然而，也可以使用其它类型的定位机构208。例如，单轴高度定位机构可以被用在一些系统中(可能会牺牲一些效率)，同时在其它系统中可以添加一个或多于一个额外的定位轴(例如，旋转定位装置)。该收集装置206的类型和位置取决于太阳能发电系统的整体设计。如上文所述， 收集装置206供应太阳能发电机212并且是主太阳能发电系统216的组件，该系统将太阳能转化成用于别处的电力。收集装置206可以被定位以由多重自动运行定日镜系统200供应，就像图1的示例系统100中一样。可替换地，每个定日镜系统可以单独具有收集装置 206。本领域内技术人员将明白，几乎任何使用了一个或多于一个定日镜的太阳能发电系统都可使用本公开的实施例。通过使用各定日镜系统200附近的太阳能电源214可提供定日镜系统200的自动运行。太阳能电源214与主太阳能发电系统216的收集装置206和太阳能发电机212分开。典型地，太阳能电源214将包括光伏板以将所接收太阳辐射202B的一部分转化为电力 218。(要注意，定日镜上所接收的太阳辐射可以被视为两部分，一部分是被反射的较大部分 202A，另一部分是被局域转化的较小部分202B。)电力218被用来驱动定位机构208以及下文所述的控制器210。适合机构208的类型和设计的控制器210指示定位机构208。控制器210是可编程装置，其在闭环控制下使用所检测到的机构208的各受控轴的位置或在开环控制下针对各轴线定期更新的绝对参考值操作定位机构208，例如该控制器210可以是限制器(limit stop)。定位机构208限定反射表面204的取向。当定日镜系统200被安装时，进行测量以确定其相对于地和收集装置206的取向(除非收集装置206被固定至定日镜200，此为上文所述选择)。利用这个取向信息，正确定位反射表面204只需要增加太阳位置信息。通常以两种常规技术手段获得太阳位置信息，即传感和计算。太阳位置传感器220 可以被用来产生关于太阳位置的实时信息。然而，由于已经很好地确定了地球相对于太阳的运动并且这是可预测的，所以有可能预定的高精确度的太阳位置时间表222。使用预定的太阳位置时间表222唯一的额外要求就是精确的计时。本领域技术人员将理解，控制器 210可以使用来自太阳传感器220的太阳位置信息，预定的太阳位置时间表222，或这两类太阳位置信息的组合。例如，本领域技术人员知道，太阳位置计算的算法已经被美国国家能源部研究实验室(National Renewable Energy Laboratory)及其它公开。另外，使用太阳传感和预定的位置计算两者的混合控制系统能够在I. Luque-Heredia等人的待刊文章 "Inspira' s CPV Sun Tracking，Photovoltaic Concentration，Springer Verlag，，中找到。控制器210基于当前太阳位置信息(以及定日镜200和收集装置206被限定的取向，如可应用的)被限定的指示定位机构208来适当地定向反射表面204从而在整个白天将太阳辐射202A持续地反射到收集装置206。太阳位置信息可以由被直接编程到定日镜 200上的控制器210内的预定的时间表提供(也包括精准的时钟)。可替换地，或额外地， 定日镜可以利用其自身的局域太阳传感器220来提供太阳位置信息。在这两种情况下，定日镜系统200完全独立的自动运行。然而，本公开另外的实施例可以允许某种程度的外部控制以及对定日镜系统200自动运行的监测。在没有额外布线基础设施的情况下，定日镜系统200的远程控制和监测可以通过在控制器210中包括无线通信装置以便在控制器210和远程系统控制器2 之间建立双向数据通道2 得以实现。通常，远程系统控制器2M集中控制区域内运行的所有定日镜系统。双向数据通道2 可指示定日镜系统200的所有功能。远程系统控制器2 也可以通过双向数据通道2 接收来自每个定日镜系统200的关于运行状况的信息(例如，电源214、 定位机构208、控制器210的状况)，这样技术人员无需首先检查每一个定日镜系统200，就能够识别各种问题。远程系统控制器2 可以向每一个定日镜系统200的控制器210传送太阳位置信息。在这种情况下，如果太阳位置信息来自传感器220，则传感器220可以是被应用于所有定日镜系统的单一传感器。(对于极高精度，可基于其相对于传感器220的个体位置或相对于时间表222的位置偏差针对每个定日镜系统200调整来自信号传感器220的太阳位置信息或预定的太阳位置时间表222。这种调整可以很方便地在控制器210内针对每个定日镜系统220作出，因为它仅仅是被添加到所接收的全局数据的个体常量。)在本公开的一个示例实施例中，使用IEEE 802. 11(g)Wi-Fi收发器提供无线通信，该收发器具有配置在有太阳能电源(例如，具有太阳能板)的定日镜上缘的天线架。虽然存在许可受限、带宽共享以及多径干扰问题，但802. 11(g)协议的使用允许从单一位置控制多个定日镜。该无线通信方式可以是本领域内其它已知技术选择中的任意一种。例如， 可以采用的一些其它适用无线通信标准包括802. 11 (a), 802. 11 (b)，ZigBee，或网状网络。 本领域技术人员将理解，也可采用任何其它适当的通信标准。该天线可位于地面上或可能与太阳电池板配置在一起。在某些情况下，作为例行发展测试的一部分，应当减轻跨越信号阻塞和RF干扰可能显著的定日镜区域的可靠RF数据传输。图2B为根据本公开各实施例运行的示例定日镜系统MO的示意图。在本公开的这个示例实施例中，使用附连至定日镜系统240上缘的平板光伏板242可收集太阳能用于局域太阳能电源。定日镜系统MO的大面积区域包括反射表面M4。(注意本附图示出了反射表面244的背面)。定位机构246被联接在反射表面244与支柱248之间并且包括驱动器和操纵反射表面244方位角和水平高度的轴承组件。支柱248包括电子外壳250，该电子外壳250包括与定日镜系统240相关的所有电子设备。例如，电子外壳250包括控制器电子设备、电动机驱动器、用于局域电源的光伏电力调节和电池以及任何无线通信设备。如果采用无线通信装置，则天线252(例如，802. 11(g)Wi-Fi鞭状天线)可以被附连到反射表面244上缘邻近光伏板242从而改善接收。最后，支柱248可以被安装到地面254内。如上文所讨论的，定日镜系统240无需任何附加基础设施而运行；没有布线或其它物质基础实施联接到定日镜M0。由于定日镜系统240在许多应用中一般都朝向太阳的方向，所以这种结构能够减小光伏板242所需的尺寸。另外，可以通过低因数倍增施加于该板的太阳光集中可以进一步减小光伏板242尺寸。本领域技术人员将理解，通常通过使用邻近于光伏板M2的固定反射器以便将额外的太阳辐射导引到光伏板对2(与定日镜的原理功能相似)的固定反射表面的使用实现太阳光集中。例如，可使用辅助反射器以将额外的太阳辐射反射并集中到光伏板242上(例如，如果辅助反射器接收到与光伏板242面积大致相等的投影面积，则集中的倍增因素为2)。此外，反射表面244将大体指向太阳方向的这一事实有利于将光伏板 242附连至定日镜系统240的反射表面244的此种方法。可替换地，光伏板242也可以被安置在定日镜MO的运动反射表面244上的其它位置。可替换地，光伏板242可位于邻近定日镜MO的地面上，应足够近以减少布线问题，但也应足够远以避免当其整天被定位时来自所供电的定日镜或其它附近定日镜的无法接收的阴影。图2C图示说明了根据本公开各实施例运行的另一示例定日镜系统沈0。通常，定日镜系统260包括前面参照图2A和2B的系统200，240描述的所有功能部件。然而，定日镜系统260的独特特征在于其并入了分色镜2咖，262B.从背面示出，定日镜系统260包括两个巨大的反射表面部分^4A，264B。反射表面部分^4A，264B中的每一个都包括由分色镜2咖，262B形成的一部分。分色镜2咖，262B反射入射太阳辐射的第一部分并过滤入射太阳辐射的第二部分，允许入射太阳辐射的第二部分穿过分色镜^52A，262B。薄膜光伏板 266A, 266B被安置在分色镜^2A，262B后面并且接收入射太阳辐射的第二部分并将其转化为电力以作为太阳能电源268的一部分。由于可以使用同一暴露区域来反射和转化入射太阳辐射的不同部分，所以分色镜262A，262B的使用提高了暴露于太阳的区域的使用效率。 所转化的电力被用来为用于定日镜系统260的定位机构(包括方位角定位装置270A和水平高度定位装置270B)和控制器272供电。在此示例中，定日镜系统260包括桅杆276和焊接翼缘278，该焊接翼缘278可以被用螺栓固定到埋入地280下的结构支撑件。桅杆276将方位角定位装置270A支撑在轴承286上，该轴承286允许整个上方组件在运动所需的范围内转动。反射表面部分^4A， 264B被横梁282所支撑，该横梁282包括连接至方位角定位装置270A的输出的中央径向轴承观4。使横梁282绕着径向轴承284旋转的高度定位装置270B也与连接至方位角定位设备270A的输出。本领域技术人员将理解，图2C所示的定日镜系统260只是所述部件的一个示例结构。如上文所述，本公开的某些实施例可以使用已知技术采用一个或多于一个与光伏装置相结合的分色镜。例如，薄膜光伏收集器可与耐用的分色镜一起使用。在一示例中，薄膜光伏材料可以针对蓝光电磁光谱部分而被优化。之后光伏材料可以与玻璃以及定日镜镜面结构的基底材料层压板相结合。本领域技术人员使用已知的无线数据传输和以及光伏技术和标准可容易地研发出根据本公开的特殊定日镜设计。另外，各种相对低技术和经济性的太阳能电池存储器系统是简便可用的。可在可确认的范围限度内容易地采用各种现有解决方案。可以使用一种典型的控制结构体系，该结构体系在没有直接太阳辐射期间能解决用于定日镜的的指定要求的局域可用的储存能量。3.太阳能电源本公开任意自动定日镜实施例的重要部件是独立的电源，例如太阳能电源。在太阳能电源的实施中存在一些选择。图3A图示说明了如前文所述根据本公开各实施例运行的示例局域太阳能电源 300。太阳能电源300包括接收未被定日镜反射的入射太阳辐射304的一部分的光伏板302。 光伏板302将所接收的入射太阳辐射304部分转化为电力，该电力连至用于限制光伏板302 电力输出的电源电路306。电源电路306的电力输出连至电池存储器308，该电池存储器 308也与定日镜系统的控制器和定位机构相连。图;3B图示说明了根据本公开各实施例的被集成到具有分色镜312的定日镜内的示例的局域太阳能电源310。此太阳能电源310的光伏板302、电源电路306、以及电池存储器308本质上按照与图3A所示太阳能电源300相同的方式运行。然而，此太阳能电源310 与分色镜312协同运行，该分色镜312将所接收的太阳辐射304的第一部分324A反射到收集装置326，同时所接收的太阳辐射304的第二部分324B穿过分色镜312被传送到光伏板 302。因此，被传送到光伏板302上的所接收的太阳辐射304的第二部分被转化为电能。如上所述在本公开一些实施例中，可以使用安装在分色镜后面的薄膜光伏材料来收集太阳能，该分色镜允许所接收的太阳辐射的一部分穿过分色镜同时将其余的太阳辐射反射向中央接收器。因此，该薄膜光伏材料只使用太阳辐射中被过滤的部分。在一示例中， 可以匹配分色镜和薄膜光伏材料以在可见光谱的蓝光末端起作用从而即使在多云天可也以利用散射的光能。以该方式，将不需要用于薄膜光伏材料的独立支撑结构以与主定日镜反射器竞争暴露于太阳下的土地(real estate)。在一些实施例中，定日镜所有可用反射区域能够被用于薄膜光伏材料。在本公开的另一个示例实施例中，使用电池储存太阳能。当太阳不能提供足够的电力来为所期望的负载直接供电时，使用该能量。例如，可以调整存储器的容量以提供最少 14小时的运行，该运行包括下列功能在日出前重新定位到所期望的位置；监测用于各指令的无线数据传输；传输状况报告所需数据；执行若干被期望用来使定日镜离开有效收集姿态(例如，为了填装或清洁)的指令。另外，此电池存储器允许云短暂经过期间对太阳的追踪。所提供的存储能量可小于或大于14个小时所需的能量。该存储介质也可以或代替使用“超级电容器”或可以使用本领域内已知的任意其它适用电力存储技术。4.定日镜自动运行的方法本发明的各实施例也包括与前文所述设备一致的定日镜自动运行方法。在一些情况下，自动运行的方法可以被应用于用适当的电源和控制器(以及可选择地，无线收发器) 翻新的现有定日镜。图4为根据本公开的操作定日镜的方法的流程图。方法400开始于使用反射表面将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置的工序402。接下来，在工序404中， 使用与反射表面相连的定位机构定位反射表面。在工序406中，该定位机构由控制器控制以至少将所接收太阳辐射的第一部分反射到收集装置。在工序408中，使用太阳能电源将
10所接收的太阳辐射的第二部分转化为电力。在工序410中，提供电力至定位机构和控制器。 通过可选的工序，方法400可以被进一步改善，以便进一步改进上文部分所述的设备。操作定日镜的方法400的重要可选工序412(在图4中由虚轮廓线标出)包括通过具有无线通信装置的控制器远程接收太阳位置信息。太阳位置信息被用于控制定位机构以将所接收的太阳辐射的第一部分反射到收集装置。此太阳位置信息可以由传感器或由预定的时间表或由这些信息源类型的结合提供。此处结束了对包含本发明的优选实施例的描述。前文为了描述和说明的目的作出了包含本发明优选实施例的说明。并非意欲穷尽或将本发明限定于所公开的精确形式。许多修改和变体可能处于前文教导的范围内。可以不脱离如所附权利要求所阐明的本发明方案作出本发明的额外变体。
权利要求
1.一种定日镜，其包括反射表面，其用于将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置；定位机构，其被联接至所述反射表面，用于定位所述反射表面；控制器，其用于控制所述定位机构以将所接收的太阳辐射的至少所述第一部分反射到所述收集装置；以及太阳能电源，其用于将所接收的太阳辐射的第二部分转化为被提供给所述定位机构和所述控制器的电力。
2.根据权利要求1所述的定日镜，其中所述太阳能电源包括用于被转化的所述电力的电池存储器。
3.根据权利要求1所述的定日镜，其中所述太阳能电源包括用于将所接收的太阳辐射的所述第二部分转化为所述电力的光伏板。
4.根据权利要求3所述的定日镜，其中所述光伏板设置在所述反射表面后并且所述反射表面包括用于将太阳辐射的所述第二部分穿过所述反射表面传送至所述光伏板的分色表面。
5.根据权利要求1所述的定日镜，其中所述控制器包括用于远程接收太阳位置信息的无线通信装置。
6.根据权利要求1所述的定日镜，其中所述控制器操作以应用来自传感器的太阳位置信息控制所述定位机构从而将所接收的太阳辐射的所述第一部分反射到所述收集装置。
7.根据权利要求6所述的定日镜，其中所述传感器与所述定日镜设置在一起。
8.根据权利要求6所述的定日镜，其中所述传感器被远程设置并且所述控制器包括用于接收来自远程设置的所述传感器的所述太阳位置信息的无线通信装置。
9.根据权利要求1所述的定日镜，其中所述控制器操作以应用来自预定的时间表的太阳位置信息控制所述定位机构从而将所接收的太阳辐射的所述第一部分反射到所述收集装置。
10.根据权利要求9所述的定日镜，其中所述控制器包括用于接收来自所述预定的时间表的所述太阳位置信息的无线通信装置。
11.一种操作定日镜的方法，其包括使用反射表面将所接收太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置；使用被联接至所述反射表面的定位机构定位所述反射表面；使用控制器控制所述定位机构以将所接收的太阳辐射的至少所述第一部分反射到所述收集装置；以及使用太阳能电源将所接收的太阳辐射的第二部分转化为电力，所述电力被提供给所述定位机构和所述控制器。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括将来自所述太阳能电源的被转化的所述电力储存在电池存储器中。
13.根据权利要求11所述的方法，其中使用所述太阳能电源将所接收的太阳辐射的所述第二部分转化为所述电力是通过光伏板实现的。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括使所述太阳辐射的所述第二部分穿过所述反射表面传送到所述光伏板，且所述光伏板被设置在所述反射表面的后面；其中所述反射表面包括分色表面。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括通过具有无线通信装置的所述控制器远程接收太阳位置信息；其中所述太阳位置信息被应用于控制所述定位机构从而将所接收的太阳辐射的所述第一部分反射到所述收集装置。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括通过所述控制器接收来自传感器的太阳位置 fn息；其中所述太阳位置信息被应用于控制所述定位机构从而将所接收的太阳辐射的所述第一部反射到所述收集装置。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述传感器与所述定日镜设置在在一起。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述太阳位置信息被具有无线通信装置的所述控制器远程接收。
19.根据权利要求11所述的方法，其中来自预定的时间表的太阳位置信息被应用于控制所述定位机构从而将所接收的太阳辐射的至少所述第一部分反射到所述收集装置。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括通过具有无线通信装置的所述控制器接收来自所述预定的时间表的所述太阳位置信息。
21.一种定日镜，其包括反射装置，其用于将所接收的太阳辐射的至少第一部分反射到收集装置；定位装置，其被联接至所述反射表面，用于定位所述反射表面；控制器装置，其用于控制所述定位机构以将所接收的太阳辐射的至少所述第一部分反射到所述收集装置；以及太阳能电源装置，其用于将所接收的太阳辐射的第二部分转化为被提供给所述定位机构和所述控制器的电力。
全文摘要
本发明公开了在基础设施显著减少的需求下运行的定日镜。作为较大太阳能发电系统的一部分，定日镜可以自动追踪太阳并保持太阳辐射恒定反射到收集装置以便转化为电力。定日镜采用局域独立太阳能电源为定日镜的定位机构和控制器提供电力。控制器接收来自传感器和/或预定的时间表的太阳位置信息。另外，定日镜的控制器可以并入无线通信装置以便远程监测并直接操作定日镜。
文档编号G05D3/00GK102216696SQ200980113882
公开日2011年10月12日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年4月20日
发明者D·W·考德威尔, L·贝利, R·K·琼斯 申请人:波音公司